Fyzika zkouška - Vypracované otázky ke zkoušce PDF

Preview

Summary

1) Co to je pojem pro hodnota) a (jednotka) popis reality a hmoty X hodnota, jednotka hodnot (pokus), (vzorec) 2) Vektor x hodnotou a jednotkou Vektor velikost, jednotka se do Pythagorova velikost rovna jejich 3) SI? (7) kg, K, Cd, A, s, GJ, a jednotek) minuta, rok, 4) Pohy, trajektorie x POHY (dle ...

Description

1) Co to je veličina? = pojem využívaný pro kvantitativní (číselná hodnota) a kvalitativní (jednotka) popis reality a vlastností hmoty – jevů, stavů, objektů Symbolický zápis: X={X}[X] X veličina, {X} číselná hodnota, [X] jednotka Určování hodnot veličin: měření (pokus), výpočet (vzorec) 2) Vektor x skalár? Skalár = plně určena číselnou hodnotou (velikostí) a jednotkou Vektor = velikost, směr, působiště, jednotka - zápis se šipkou - grafické znázornění (můžeme skládat do rovnoběžníku – Pythagorova věta) - velikost výsledného není rovna jejich součtu, neboť mají jiný směr působení 3) SI?     

základní (7) {m, kg, K, Cd, A, s, mol} násobné {MJ, GJ, mg} odvozené (součiny a podíly základních jednotek) {N = kg*m/s 2} vedlejší (dříve používané místo základních) {hodina, minuta, rok, den} doplňkové {rad, steradián}

4) Pohyby, trajektorie x dráha? POHYBY (dle trajektorie) - přímočaré (přímka, úsečka, směr neměnný) - křivočaré (směr se v průběhu mění – kružnice) POHYBY (dle rychlosti) - rovnoměrný (rychlost za čas se nemění), zrychlený, zpomalený (zrychlení konstantní) - nerovnoměrný (rychlost se v čase mění) TRAJEKTORIE = stopa pohybu, opisuje kudy se těleso pohybovalo DRÁHA = vzdálenost, kterou těleso urazilo 5) Rychlost, druhy, vektorové x skalární, směr vektorových? Rychlost = jakou dráhu těleso urazí za daný časový úsek; v=s/t [m/s] - Úhlová rychlost = 2f [rad/s] - Obvodová vo= *r - Průměrná rychlost (skalár) vp= s/t - Okamžitá rychlost (vektor – směr ve směru tečny k trajektorii pohybu) malý časový úsek)

v =ds/dt (nekonečně

6) Rovnoměrný pohyb, může být křivočarý? Graf v/t, s/t? = rychlost tělesa se s časem neměnní Křivočarý – pohyb po kružnici (laso při chytání dobytka) v

s

7) Zrychlení, průměrné x okamžité, znaménko? = změna rychlosti tělesa za čas F=m*a a=F/m [m/s2] – Newtonův zákon síly, zrychlení je přímo úměrné síle působící na těleso a nepřímo úměrné hmotnosti tělesa - Průměrné zrychlení a=v/t - Okamžité zrychlení a=dv/dt (vektor – směr změny rychlosti) Znaménko – pokud těleso zpomaluje (-), zrychluje pak (+) 8) Rovnoměrně zrychlený pohyb, podmínka? Graf v/t, s/t? = zrychlení se v čase nemění, a=konst. v

s

9) Svislý vrh, rychlost, trajektorie, doba výstupu a doba dopadu? - Složen z pohybu rovnoměrně zpomaleného (rychlost se snižuje až do 0) a volného pádu (při dopadu maximální rychlost) - Trajektorií je přímka, elevační úhel 0° vystup: hmax –> v=0 m/s v=vo- at t=vo/g sestup: h=vot-1/2at2 -> vo=0 m/s t= √ 2 gh 10) Síla, účinky, působení? = vyjadřuje vzájemné působení těles a polí Účinky: dynamické – posuvné (pohybové), statické – deformační Působení: přímým stykem – dotykem těles, polem – silové pole (gravitační, magnety) 11) 1. Newtonův zákon, setrvačnost, s čím souvisí? = těleso setrvává v klidu nebo rovnoměrně přímočarém pohybu, pokud na něj nepůsobí žádná síla nebo pokud výslednice sil působící na těleso je rovna 0 Setrvačnost = schopnost tělesa neměnit směr ani rychlost posuvného pohybu, těleso se brání zrychlení Moment setrvačnosti = míra setrvačnosti při otáčivém pohybu J=kmr2 12) IVS x NVS (příklad, jak se projevují setrvačné síly)? Setrvačné síly, jak vznikají? IVS = inerciální vztažná soustava, platí 1. a 3. Newtonův zákon, pohybuje se vzhledem k IVS rovnoměrně přímočaře NVZ = neplatí 1. a 3. Newtonův zákon, pohybuje se se zrychlením, nebo křivočaře (ne rovnoměrně přímočaře) – vidím vlak, v něm kluk na skatu, vlak zastaví a kluk jede na skatu dál -> působí setrvačná síla - Projev dostředivých a odstředivých sil (setrvačné síly = zdánlivé síly, vznikající jako důsledek zrychlení v NVS, ne v důsledku působení sil) 13) Hmotnost, dynamické měření hmotnosti, tělesa na Měsíci 6x větší hmotnost? m = x [kg] - F=m*a -> m=F/a [kg] hmotnost je přímo úměrná síle působící na těleso a nepřímo úměrná zrychlení, které tělesu tato síla dodává Dynamické měření hmotnosti = jsme schopni spočítat rychlost ze síly působící na těleso a ze zrychlení mu udávaného (praktické u vesmírných těles) Měsíc: hmotnost tělesa zůstává stejná ZZH, pouze na Měsíci je G=Gz/6, proto je přitahuje 6x menší síla 14) 2. Newtonův zákon (síly), obě znění, pohybová rovnice? = síla je přímo úměrná hmotnosti a zrychlení, které síla tělesu této hmotnosti dodává = zrychlení je přímo úměrné síle působící na těleso a nepřímo úměrné hmotnosti tělesa Pohybová rovnice:

F=m ∙

dr 2 dt 2

15) Hybnost, vztah mezi změnou hybnosti a sílou, hybnost soustavy těles, ZZHyb? p=m*v [kg*m/s] p=F*t soustava: p=(F1+F2)*t ZZHyb: celková hybnost soustavy zůstává konstantní 16) 3. Newtonův zákon, která síla nemá reakci, kdy tato síla působí a jak se projevuje? Příklad? = Každé těleso působí na jiné těleso (akce), druhé těleso působí zpět na první těleso stejně velkou silou opačného směru (reakce). Tyto síly současně vznikají a současně zanikají. Neplatí: setrvačná síla – nemá původ ve vzájemném působení těles, neexistuje k ní tedy žádná reakce - v NVZ, vzniká jako důsledek zrychlení NVZ = zdánlivá síla, zabraňuje změně pohybu tělesa - praxe: chlapec ve vlaku 17) Tření, na čem závisí, dynamická a statická třecí síla, rozdíl v praxi? = třecí síla působí pokud je součinitel smykové tření f > 0 - Závisí na normálové síle a f FT = FN*f (normálová síla působí vždy kolmo k podstavě) FN = mgcos  - Dynamická je při pohybu, jiný součinitel než v klidu, statická brání uvedení tělesa z klidu do pohybu, statický

18) Setrvačná odstředivá síla x dostředivá síla - kdy působí a co se stane, když přestane, co mají stejné? - Působení v NVS, na tělesa která mají setrvačné zrychlení způsobené pohybem soustavy, zdánlivá síla bez reakce Dostředivá síla = dle 2. Newtonova zákona reakcí na odstředivou sílu, kdyby přestala fungovat odstředivá síla, sluneční soustava by se zhroutila do sebe) 19) EK, jak souvisí s prací? Ek=1/2mv2 + J 2 [J] – závisí přímo úměrně na hmotnosti tělesa a na druhé mocnině rychlosti tělesa, na momentu setrvačnosti a druhé mocnině úhlové rychlosti - Čím vyšší rychlost, tím větší kinetická energie W=Ek 20) Práce, jak souvisí s energií, kdy se práce spotřebovává? W=F*s*cos [J], W= E k + E p Spotřeba: pokud se zmenšuje energie, když proti pohybu působí odporová síla, když střela narazí do stromu, spotřeba práce na úkor E k 21) Práce pružné síly, jak souvisí s výchylkou nebo prodloužením? Graf závislost pružné síly na výchylce, jak určíme velikost práce?

F

W

x/m

W=1/2F*x 22) Podmínky konání práce, kdy se nekoná práce? Příklad? W=F*s*cos  (práce se nekoná pokud síla je 0, dráha je 0 nebo cos(1)=0) – 90°) - když tlačím na těleso pod úhlem 90°, tak se práce nekoná - pokud držím těleso v natažené ruce, bolí mne, přitom s=0 23) Výkon, výpočet podle F a v? P=W/t, W=F*s -> P=F*v [Watt], pokud se jedná o rovnoměrný pohyb 24) Účinnost, proč nemají stroje 100% účinnost, jak souvisí s prací? =P/Po -> W*s/Po [%] - Nelze sestrojit perpetuum mobile 2. druhu (stroj vždy nějakou práci pohltí, je třeba mu dodávat energii) 25) Ep tíhová a pružnosti, s čím souvisí, jak se počítá, proč volíme nulovou hladinu? Ep = mgh, Ep=1/2kx2 Tíhová = působení tíhových a gravitačních sil Pružnosti = stav napjatosti pružných těles = práci pružných sil 26) Konzervativní x nekonzervativní síly, jakou podmínku musí splňovat konzervativní síla, příklady? Konzervativní = práce mezi dvěma danými body nezávisí na trajektorii po které se pohybují (závisí pouze na počáteční a koncové poloze tělesa) – gravitační síla (nezávisí, kudy těleso jde, pouze konečná výška), pružina (je jedno, kolikrát se po puštění napnuté pružiny znovu napne, ale pouze na koncovém napnutí) = zachovává si celkovou mechanickou energii Podmínka: 3.NZ – mají reakci (tíhová, pružná) Nekonzervativní = neplatí (tření – záleží na trajektorii, neboť celou dobu podložka vytváří zápornou práci, která se projeví jako teplo) 27) Newtonův gravitační zákon, gravitační konstanta, nahrazení Země jako HB? = každé dvě hmotné částice se navzájem přitahují, stejně velkými silami opačného směru, jejich velikost je určena dle vzorce Fg=G(m1*m2/r2)

G gravitační konstanta, je to velikost síly, jakou na sebe vzájemně působí dvě částice hmotnosti 1kg ve vzdálenosti 1m Země – přitahuje body na svém povrchu, směrem ke svému středu 28) Intenzita gravitačního pole, definice, na čem závisí v blízkosti Země? = podíl gravitační síly působící na těleso a jeho hmotnosti, K=Fg/m [N/kg] 29) Gravitační zrychlení, vztah s intenzitou, další vlivy rozdílu gravitačního a tíhového zrychlení? - Intenzita gravitačního pole v daném místě je rovna gravitačnímu zrychlení v tomto místě - Tvar Země, působení ostatních těles 30) Tíhová síla, porovnání s gravitační? = je výslednicí gravitační a odstředivé síly, je tedy vždy menší než gravitační síla - Mění se se zeměpisnou šířkou, neboť na pólech nepůsobí žádná odstředivá síla, kdežto na rovníku největší 31) Keplerovy zákony 1. KZ = planety se kolem Slunce pohybují po trajektorii ve tvaru elipsy, jen málo odlišné od kružnice 2. KZ = Obsah ploch opsaných průvodičem planety za jednotku času je vždy konstantní 3. KZ = vzorec, poměr druhých mocnin oběžných drah je roven poměru třetích mocnin hlavních poloos jejich rah 32) Družice vypuštěná kolmo ke směru tíhového zrychlení?  vo = 0, volný pád  0 < vo < vk část elipsy  vo = vk kružnice  vk < vo < vp celá elipsa  vo = vp parabola (vzdaluje se od Země, možnost zachycení ostatními planetami)  vo = vh hyperbola (vzdaluje se od Země, nemožné zachytit) 33) Kruhová a úniková rychlost? Kruhová (1. kosmická) Fd = Fg, pohybuje se vk – touto rychlostí musí být vypuštěno těleso, aby se pohybovalo kolem Země po kružnici Úniková (2. kosmická) = parabolická, vzdaluje se trvale od Země, překoná gravitační pole Země, ale zachytí ji pole Slunce, stává se družicí Slunce 34) Slapové jevy? To vim. 35) Vrhy, co jsou, jakou mají trajektorii, balistická křivka? = složené pohyby v tíhovém poli Země (volný pád, svislý, šikmý, vodorovný) Trajektorie: parabola Balistická křivka: uvažujeme odpor vzduchu 36) Vodorovný vrh x=vx*t, vx=vo, vyo = 0, vy=g*t, h=vyo*t + 1/2g*t2, t=

√ 2 gh

, v=

√ vy2 vx2

37) Šikmý vrh vx=cosvo, vy=sinvo, hmax – vy=0, vy=vo-gt, t=vy/g= sinvo/g, x= cosvo*2t 38) Odporová síla, aerodynamický tvar? = odpor prostředí ve kterém se těleso pohybuje – plyn, kapalina Laminární proudění = uspořádané, proudí okolo bez vírů Turbolentní proudění= neuspořádané, tvoří se víry - Letadlo, raketa (malý odpor vzduchu)

(pouze do určité rychlosti)

39) Mezní rychlost, odvození? = pokud těleso padá dostatečně dlouho, odporová síla se rovná gravitační a zrychlení je 0, Fod při pádu narůstá -> vyrovnají se, nezrychluje, v=konstantní = mezní rychlost 40) Perioda, frekvence, úhlová frekvence? Perioda= za jaký čas se provede jeden cyklus periodického pohybu [s] Frekvence = kolik cyklů za jednotku času f=1/T [Hz] úhlová frekvence = změna fáze za jednotku času  =  / t,  = okamžitá výchylka [rad/s] 41) Úhlová a obvodová rychlost ? Úhlová rychlost = změna středového úhlu opsaného průvodičem za čas,  =  / t, =2 f [rad/s] Obvodová rychlost = změna dráhy za jednotku času při pohybu po kružnici, směr vždy tečny ke kružnici v= *r = 2fr [m/s] 42) Nerovnoměrný pohyb po kružnici, typy zrychlení? Úhlové zrychlení = změna úhlové rychlosti za čas =  /t Tečné (odvodové) zrychlení = směr tečny ke kružnici Dostředivé (normálové) zrychlení = směr k ose otáčení (kolmé k tečnému) 43) Těžiště tělesa, mimo těleso? Těžnice? = bod, který se pohybuje jakoby v něm byla soustředěna veškerá hmotnost tělesa, a působí v něm veškeré vnější síly = STŘED HMOTNOSTI Mimo: dutá tělesa (prsten, dutý válec, pneumatika) Těžnice = procházejí místem závěsu, mají směr tíhové síly, vede od středu strany tělesa do protějšího vrcholu, kde se těžnice protnou = těžiště 44) 1. Impulsová věta = o pohybu těžiště tělesa - Tvar 2. Newtonova zákonu (platí pro častice), M*a=Fext (vnější síly působící na těleso se rovnají násobku zrychlení těžiště soupravy a součtu hmotností) 45) Věta o hybnosti P=m*v=m*a*t=F*t [Ns] 46) Srážky, průběh, musí se dotknout? Typy? - Navzájem na sebe působí vnitřní síly dvou těles Průběh: před, během, po - Hybnost soustavy před srážkou je rovna hybnosti po srážce ZZHyb Dělení dle směru rychlosti: přímá (-> /) Dělení podle Ek: pružná (elastická) – Ek soupravy se v průběhu srážky nemění, přestože Ek jednotlivých částic se mění, nepružná – Ek se snižuje s průběhem, mění se na vnitřní energii 47) Balistické kyvadlo? ZZME: Ek=Ep= ½(m1 + m2)*vb2=(m1+m2)gh -> vb= √ 2 gh ZZH: p=(m1+m2)*vb -> m*v=(m+M)*vb -> v=(m+M)/m* √ 2 gh 48) Tuhé těleso = ideální model, nemění objem ani tvar účinkem libovolně velkých sil - Posuvný (všechny body se pohybují se stejnou rychlostí) - Rotační (se stejnou úhlovou rychlostí) Ek je součtem příspěvků obou dvou pohybů 49) Moment setrvačnosti = popis rozložení hmoty v tělese...